星間鏈路條件下的北斗鐘差觀測與自主定軌策略研究
發(fā)布時間：2021-08-19 10:20
星間鏈路技術是世界GNSS發(fā)展的前沿,很快將成為北斗全球系統(tǒng)運控的重要依托。前人相關研究多基于仿真,而本文采用北斗新一代導航試驗衛(wèi)星提供的星間、星地Ka波段實測數(shù)據(jù),對北斗星間鏈路條件下的鐘差解算和自主定軌策略問題進行了系統(tǒng)研究。文章主要工作包括:（1）為滿足星間鐘差解算和自主定軌的需要,詳細推導了北斗星間星地Ka波段的時分體制雙向單程觀測的數(shù)學模型。重點研究了與地面用戶算法一致的星間鏈路設備時延標定方法,并利用星地、星間實測數(shù)據(jù)進行設備時延標定檢驗,使Ka波段和L波段的鐘差解算系統(tǒng)差縮小到0.35ns以內,解決了設備時延標定與下行導航信號群時延不一致的問題。同時推導了星間、星地可見性判定條件,為判斷星間實測數(shù)據(jù)合理性提供了依據(jù),也使MEO星間鏈路數(shù)據(jù)仿真效率提升了30.4%。（2）為檢驗北斗星間鏈路工作能力,系統(tǒng)分析了基于星間鏈路的北斗衛(wèi)星鐘差解算性能,對實測Ka鏈路鐘差擬合結果進行了內、外符合精度分析、鐘差預報精度分析和境外衛(wèi)星間接鐘差解算精度分析。實驗結果顯示:Ka波段7d擬合鐘速外符合精度優(yōu)于10-14（s/s2）,零階項外符合精度優(yōu)...
【文章來源】：戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學河南省
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
GPSIIIA衛(wèi)星構造
段該站星地 L 波段鐘差解算量用于對比分析受到 3.2.3 節(jié)所述各類誤差項殘差的影觀測弧段不連續(xù)，衛(wèi)星每次重入境時存在鐘此外，根據(jù)現(xiàn)有研究，北斗新一代試驗衛(wèi)星星接近天頂時還存在不明原因的多徑翹變[6的因素之一。故選取 7 天、3 天、1 天和 1 4.3.2 七天擬合結果分析在七月數(shù)據(jù)中，選取觀測數(shù)據(jù)較充分的~12 日 0 時，即北斗時 548 周 172800s~549 周得到兩種觀測體制的衛(wèi)星鐘差解算時間序列秒起始，每秒鐘為一個觀測歷元）。由于尚觀測數(shù)據(jù)遠不如傳統(tǒng) L 波段充足，兩種體制的一致性。同時，四顆衛(wèi)星的鐘速存在較大
表 4-1 星地鐘差 7 天 波段(ns)L 3846.0786 Ka 3846.0742 L -2561.0964 Ka -2561.0878 SL -1013.3823 Ka -1013.4027 SL -3737.1333 Ka -3737.2330 差時間序列計算擬合殘差，如圖 4-2 所，且受衛(wèi)星再入境偏差的影響較大，K了殘差的均方根誤差（RMS），其量值代示，可見在 7 天時長內，所有衛(wèi)星兩種內 Ka 波段觀測量的內符合精度較 L 波
【參考文獻】：
期刊論文
[1]北斗新一代試驗星觀測數(shù)據(jù)質量分析[J]. 溫旭峰,郝金明,胡小工,唐成盼,焦博. 測繪科學技術學報. 2017(06)
[2]北斗新一代衛(wèi)星時分體制星間鏈路測量的系統(tǒng)誤差標定[J]. 潘軍洋,胡小工,唐成盼,周善石,李冉,朱陵鳳,唐桂芬,胡光明,常志巧,吳杉,蘇冉冉. 科學通報. 2017(23)
[3]星間鏈路體制下的星地雙向時間同步方法[J]. 呂宏春,盧曉春,武建鋒. 宇航學報. 2017(07)
[4]BD衛(wèi)星星間鏈路定軌結果及分析[J]. 宋小勇,毛悅,馮來平,賈小林,姬劍鋒. 測繪學報. 2017(05)
[5]利用星間雙向測距數(shù)據(jù)進行北斗衛(wèi)星集中式自主定軌的初步結果分析[J]. 唐成盼,胡小工,周善石,潘軍洋,郭睿,胡光明,朱陵鳳,李曉杰,吳杉,王琰. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2017(02)
[6]北斗新一代試驗衛(wèi)星星鐘及軌道精度初步分析[J]. 陳金平,胡小工,唐成盼,周善石,郭睿,潘軍洋,李冉,朱陵鳳. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2016(11)
[7]國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)星間鏈路發(fā)展研究[J]. 李龍龍,耿國桐,李作虎. 測繪科學技術學報. 2016(02)
[8]利用GNSS星間鏈路的航天器定軌方法研究[J]. 孟軼男,樊士偉,楊強文,宋小勇. 航天器工程. 2015(05)
[9]基于人工拉格朗日點太陽帆的導航衛(wèi)星自主定軌技術[J]. 鄔靜云,高有濤. 南京航空航天大學學報. 2014(06)
[10]基于X射線脈沖星和星間鏈路的導航星座自主導航仿真研究[J]. 梁曉朋,王朝暉,彭孔陽. 航天控制. 2014(05)
博士論文
[1]導航衛(wèi)星自主導航關鍵技術研究[D]. 肖寅.中國科學院研究生院(上海技術物理研究所) 2015
[2]基于X射線脈沖星的導航星座定向參數(shù)確定方法研究[D]. 劉利.國防科學技術大學 2014
[3]基于星間鏈路的導航衛(wèi)星軌道確定及時間同步方法研究[D]. 朱俊.國防科學技術大學 2011
[4]COMPASS導航衛(wèi)星定軌研究[D]. 宋小勇.長安大學 2009
本文編號：3351226
【文章來源】：戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學河南省
【文章頁數(shù)】：92 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
GPSIIIA衛(wèi)星構造
段該站星地 L 波段鐘差解算量用于對比分析受到 3.2.3 節(jié)所述各類誤差項殘差的影觀測弧段不連續(xù)，衛(wèi)星每次重入境時存在鐘此外，根據(jù)現(xiàn)有研究，北斗新一代試驗衛(wèi)星星接近天頂時還存在不明原因的多徑翹變[6的因素之一。故選取 7 天、3 天、1 天和 1 4.3.2 七天擬合結果分析在七月數(shù)據(jù)中，選取觀測數(shù)據(jù)較充分的~12 日 0 時，即北斗時 548 周 172800s~549 周得到兩種觀測體制的衛(wèi)星鐘差解算時間序列秒起始，每秒鐘為一個觀測歷元）。由于尚觀測數(shù)據(jù)遠不如傳統(tǒng) L 波段充足，兩種體制的一致性。同時，四顆衛(wèi)星的鐘速存在較大
表 4-1 星地鐘差 7 天 波段(ns)L 3846.0786 Ka 3846.0742 L -2561.0964 Ka -2561.0878 SL -1013.3823 Ka -1013.4027 SL -3737.1333 Ka -3737.2330 差時間序列計算擬合殘差，如圖 4-2 所，且受衛(wèi)星再入境偏差的影響較大，K了殘差的均方根誤差（RMS），其量值代示，可見在 7 天時長內，所有衛(wèi)星兩種內 Ka 波段觀測量的內符合精度較 L 波
【參考文獻】：
期刊論文
[1]北斗新一代試驗星觀測數(shù)據(jù)質量分析[J]. 溫旭峰,郝金明,胡小工,唐成盼,焦博. 測繪科學技術學報. 2017(06)
[2]北斗新一代衛(wèi)星時分體制星間鏈路測量的系統(tǒng)誤差標定[J]. 潘軍洋,胡小工,唐成盼,周善石,李冉,朱陵鳳,唐桂芬,胡光明,常志巧,吳杉,蘇冉冉. 科學通報. 2017(23)
[3]星間鏈路體制下的星地雙向時間同步方法[J]. 呂宏春,盧曉春,武建鋒. 宇航學報. 2017(07)
[4]BD衛(wèi)星星間鏈路定軌結果及分析[J]. 宋小勇,毛悅,馮來平,賈小林,姬劍鋒. 測繪學報. 2017(05)
[5]利用星間雙向測距數(shù)據(jù)進行北斗衛(wèi)星集中式自主定軌的初步結果分析[J]. 唐成盼,胡小工,周善石,潘軍洋,郭睿,胡光明,朱陵鳳,李曉杰,吳杉,王琰. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2017(02)
[6]北斗新一代試驗衛(wèi)星星鐘及軌道精度初步分析[J]. 陳金平,胡小工,唐成盼,周善石,郭睿,潘軍洋,李冉,朱陵鳳. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2016(11)
[7]國外衛(wèi)星導航系統(tǒng)星間鏈路發(fā)展研究[J]. 李龍龍,耿國桐,李作虎. 測繪科學技術學報. 2016(02)
[8]利用GNSS星間鏈路的航天器定軌方法研究[J]. 孟軼男,樊士偉,楊強文,宋小勇. 航天器工程. 2015(05)
[9]基于人工拉格朗日點太陽帆的導航衛(wèi)星自主定軌技術[J]. 鄔靜云,高有濤. 南京航空航天大學學報. 2014(06)
[10]基于X射線脈沖星和星間鏈路的導航星座自主導航仿真研究[J]. 梁曉朋,王朝暉,彭孔陽. 航天控制. 2014(05)
博士論文
[1]導航衛(wèi)星自主導航關鍵技術研究[D]. 肖寅.中國科學院研究生院(上海技術物理研究所) 2015
[2]基于X射線脈沖星的導航星座定向參數(shù)確定方法研究[D]. 劉利.國防科學技術大學 2014
[3]基于星間鏈路的導航衛(wèi)星軌道確定及時間同步方法研究[D]. 朱俊.國防科學技術大學 2011
[4]COMPASS導航衛(wèi)星定軌研究[D]. 宋小勇.長安大學 2009
本文編號：3351226
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